А что, способ выпрямления переменки (детектирование) уже отменили? Или Вы не дочитали мой пост?

Сообщение отредактировал Меджикивис - Jul 28 2014, 18:32

Почему же обязательно меандра? Не надо меандра.

Нехорошая идея. На НЧ такое может сработать, так даже делают активные выпрямители, но если ОУ уходит в насыщение - выводить его оттуда очень долго. Это никак не для мегагерцев, тем более, сотен.

Ну, в общем, можно бы и меандр, но на ВЧ он невыгоден, потому что после суммирования на ОУ даст рассогласование как коротенькие пики, и они наверняка сильно расплывутся и придавятся за счет ограниченной полосы и времени нарастания ОУ, так что точность серьезно пострадает.
Синус для ОУ гораздо лучше.

Заниматься детектированием на высоких частотах противно. А главное, зачем огород городить, если уже само желание произвести детектирование сигнала после вычитания эквивалентно признанию, что операция "вычитание" тут не годится, а нужна операция XNOR.

Микросхемы XNOR достататочно дешевы. И на высоких частотах тоже работают. Например, эта - MC10H107-D - три элемента XOR/XNOR в одном корпусе. И работает где-то до 1 ГГц. Т.е. для 250 МГц ее заглаза хватит.

Одно только меня смущает - все-таки она цифровая микросхема. А, следовательно, входные сигналы все равно придется превращать в меандр. Но на этот счет уже предлагали триггеры Шмитта.

Гм. Какова будет длительность импульсов для сдвига фаз 10 град?

250МГц = 4нС
10° = 1/36 периода

длительность импульсов, соответствующих десятиградусной разнице между фронтами ~111пС = 9ГГц.
Это при точности не лучше 10°. А если хотите с точностью до градуса - тады ой....

Добрый вечер.
Подробнее расскажу о задаче.
Разрабатываю измеритель частотных характеристик полного импеданса биологического объекта. Модуль импеданса имеет значения 100 Ом ... 1 кОм, фаза - от 0 до -20°. Для измерения и модуля и фазы заложил в устройство AD8302, детально не рассмотрев даташит и не увидев про малые сдвиги фаз... Теперь думаю что поделать.

Измеряемые ею сигналы следующие:
Сигнал 1: амплитуда 40-60 мВ.
Сигнал 2: амплитуда 15-150 мВ.
Требуемая точность - не хуже 5%.

Видел в подобном устройстве следующие решения для измерения сдвига фаз (рис 1,2,3):

Рис 1. Преобразователь синус - прямоугольник

Рис 2. Синхронный детектор?

Рис 3. Измеритель сдвига фаз на исключающем или.

Это устройство работает на частотах 20, 100 и 500 кГц, мне поручили разработать более широкополосный измеритель. Будет ли подобная (м.б. на современной элементной базе "россыпи") схема работать на частотах до 5 МГц? Точности в 1% хватит за глаза, даже 5% - удовлетворительно.

Для прибора я продумал многочастотную калибровку на 25-и частотах, логарифмически расположенных в измерительном диапазоне 15 кГц ... 5 МГц. Калибровка проводится на наборе из 20-и калибровочных нагрузок.

На элементах, которые указала уважаемая Xenia, работать будет. Причем как раз "под завязку" - до 2 град на 5 МГц.


Тогда в чем проблема? Оставьте AD8302, она же меньше 10 град работает, только появляется нелинейность. Ну и что; - откалибруете.

Опаиньки! Этот момент я и прозевала! Вы совершенно правы - импульсы, получаемые при сравнении фаз, несомненно будут короче периода, особенно при малых фазовых сдвигах.

Так может быть и AD8302 по этой же причине на малых углах (меньше 10°) не работает? Ведь, согласно даташита, его рабочий диапазон до 2.7 GHz, а при 10-процентном сдвиге этот импульс имеет ширину, соответствующую периоду частоты 100 ГГц! Понятно, что даже AD8302 этого не потянет.

Одно только из головы не идет. Если 10-градусное ограничение возникает по этой причине, то оно должно быть частотно-зависимым. Т.е. на более низких частотах (длинных периодах) могла бы попускать и ниже 10°. Особенно в задаче топикстартера, где частота менее 5 МГц.

Так может быть, на частотах до 5 Мгц всё нормально будет работать, вплоть до градуса? И мы напрасно горячку порем? Тем более что в даташите про 10-градусное ограничение сказано не явно, а обтекаемо, что там какие-то параметры не гарантируются.

Навряд. Она же не логика. Детально не разбирался, но, похоже она работает как-то на перемножителях. Так что там, видимо, не это ограничение. Но какое-то другое разумеется есть. Нету же бесконечных параметров у вещественных устройств.

А оно частотно-зависимое. Посмотрите графики. На низких частотах характеристика более прямая и уголок в нуле более острый, с меньшим скруглением. Но "низкие" там - 100МГц. На 5 уже вряд ли что сильно изменится, но градусов до 7 возможно дотянет. А меньше - начнет закругляться, то есть просто потеряется линейность.
Если ТС сделает калибровочную таблицу - вполне сможет мерить, имхо.
О чем я ему и отписал.

Насколько понятно из слов автора, в корнеплод он сам гудит микроконтроллером, поэтому решение задачи сводится к соответствующему выбору оного, т.е. умеющего создавать пару сдвинутых по фазе сигналов, либо довеску к любому соответствующей логики, для смещения AD8302 в линейную область.

А забить на дорогущую AD8302 и сделать измерения как это все нормальные люди делают на синхронном квадратурнике, не? Глянуть какой-нибудь советский Е7-12 или просто погуглить RLC-2 - принцип действия. С ужасом вспоминаю свой диплом и синхронный квадратурный детектор до 10МГц на КП305А в качестве ключей и вечно хотящую загенерить К574УД1. DLTS-РСГУ. Или я чего-то не понял?

DLTS ? - две моих конструкции работают у нас в лабораториях делал на К190КТ2, входной каскад для сигнала - на рассыпухе (диф. пара).

У автора немного иная задача, имхо. В спектроскопии глубокого уровня мы ловим емкостную компоненту - и только ее. А автору надо оценить комплексные характеристики, как я понимаю.

Вообще-то мы меряли изменение емкости, точнее даже времянку релаксации от температуры, после импульса инжекции тока на уровне ЕМНИП 1Е-4 от самой емкости, сама величина емкостной составляющей была делом третьим. Ровно 30 лет тому назад. Но квадратурник даст и активную, и реактивную составляющие.

Сообщение отредактировал ledum - Jul 29 2014, 08:52

Абсолютно верно. Но в цепи выделяем емкостную компоненту и по ней уже ...
Можно конечно измерить активную и реактивную, а по ним уже вычислить сдвиг фазы и все остальное. Хозяин барин, как говорится.

На АД8302 малые разности фаз проще измерять по принципу компенсации. Т,е есть управляемая линия задержки (на варикапах например), на которую идет сигнал в выхода 8302 через интегратор. Линию задержки калибруем по сигналу с известным сдвигом фаз. Выход интегратора и будет измеряемым сигналом, а 8302 просто фазовым детектором.